Сталь 20Х - конструкционная низколегированная

  Назад     Далее

 

 

Назначение низколегированной стали 20Х
Втулки, шестерни, обоймы, поршневые пальцы, толкатели, оси, направляющие планки, шпиндели, червяки, оправки, копиры, гильзы, диски, тарелки регуляторов, плунжеры, кулачковые муфты, рычаги, стяжные кольца, штоки впускных клапанов и другие детали, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости при невысокой плотности сердцевины.
Вид поставки (Металлопрокат)
Сортовой прокат - ГОСТ 4543-71
Поковки - ГОСТ 8479-70
Массовая доля элементов в стали 20Х, %, по ГОСТ 4543-71
C Si Mn S P Cr Ni Cu N
0,17-0,23 0,17-0,37 0,5-0,8 ≤0,035 ≤0,035 0,7-1,0 ≤0,3 ≤0,3 ≤0,008
Температура критических точек, ºС
Ac1 Ac3 Ar1 Ar3
750 825 665 755
Механические свойства при комнатной температуре
ГОСТ Режим термообработки Сечение, мм σ0,2
Н/мм2
σв
Н/мм2
δ,
%
Ψ, % KCU,
Дж/см2 
HRC HB
Операция t, ºC Охлаждающая
среда
не менее
4543-71 Отжиг 850-870 С печью 5-250 Не определяются - ≤179
Закалка I
Закалка II
Отпуск
865-895
770-820
150-220
-
Вода или масло
Воздух или масло
≤80 635 780 11 40 59 - -
81-150 9 35 53 - -
151-250 8 30 50 - -
8479-70 Нормализация  - Воздух ≤100 245 470 22 48 49 - 143-179
101-300 215 430 20 48 49 - 123-167
301-500 195 390 20 45 49 - 111-156
Закалка - - ≤100 275 530 20 40 44 - 156-197
Отпуск - - 101-300 345 590 17 40 54 - 174-217
Предел выносливости,
Н/мм2
Термообработка Ударная вязкость, KCU,
Дж/см2,  при t, ºС
Термообработка
σ-1 τ-1 +20 0 -20 -40 -60
235 - Нормализация 
σв=450-590 Н/мм2
226-241 241 175-232 172-212 152-165 Нормализация
295 - Закалка и высокий отпуск
σв=690 Н/мм2
412 - Цементация, закалка, высокий
отпуск
σв=930 Н/мм2
Коррозионная стойкость
Среда  t, ºC  Скорость коррозии, мм/год
- - -
Технологические характеристики стали
Ковка Охлаждение поковок, изготовленных
Вид 
полуфабриката
Температурный 
интервал ковки, ºС
из слитков из заготовок
Размер сечения, мм Условия охлаждения Размер сечения, мм Условия охлаждения
Слиток 1260-800 ≤200 В ящике или отжиг
низкотемпературный
≤200 На воздухе
Заготовка 1260-750 201-700 Отжиг 
низкотемпературный
201-700 Отжиг 
низкотемпературный
 Свариваемость  Обрабатываемость резанием  Флокеночувствительность

Сваривается без ограничений 
(кроме химико-термически обработанных деталей). 
Способы сварки: РД, РАД, АФ, МП и КТ.

В нормализованном состоянии
при σв=470 Н/мм2.
Kv=1,7 (твердый сплав)
Kv=1,3 (быстрорежущая сталь)  

Мало чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости
Не склонна
Условные обозначения и сокращения
σв Временное сопротивление (предел прочности при разрыве); Мк   Температура начала мартенситного превращения;
σвс  Предел прочности при сжатии; G  Модуль сдвига;
σи
 Предел прочности при изгибе; v  Коэффициент Пуассона;
τпч  Предел прочности при кручении; γ  Плотность;
σт  Предел прочности физический (нижний предел текучести); C  Удельная теплоемкость;
σ0,05  Условный предел упругости с допуском на остаточную деформацию 0,05%; λ  Теплопроводность;
σ0,2  Предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%; α  Коэффициент линейного расширения;
δр  Относительное равномерное удлинение; H  Напряженность магнитного поля;
δ  Относительное удлинение после разрыва; μ  Магнитная проницаемость;
ψ  Относительное сужение после разрыва; B  Магнитная индукция;
KCU  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида U; Bs  Индукция насыщения;
KCV  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида V; ΔB  Разброс магнитной индукции вдоль и поперек направления прокатки;
Tk  Критическая температура хрупкости; PB,v0  Удельные магнитные потери при частоте тока v0 и индукции B;
HB  Твердость по Бринеллю; Hc  Коэрцитивная сила;
d10  Диаметр отпечатка по Бринеллю при диаметре шарика 10 мм и испытательной нагрузке 2943 Н; ρ  Удельное электросопротивление;
HRA  Твердость по Роквеллу (шкала А, конусный наконечник с общей нагрузкой 588,4 Н); Kp  Красностойкость;
HRB  Твердость по Роквеллу (шкала В, сферический наконечник с общей нагрузкой 980,7 Н);  tлик  Температура полного расплавления металла;
HRC  Твердость по Роквеллу (шкала С, конусный наконечник с общей нагрузкой 1471 Н);  tсол  Температура начала плавления металла;
HV  Твердость по Виккерсу при нагрузке 294,2 Н и времени выдержки 10-15 с; d0  Начальный диаметр образца;
HSD  Твердость по Шору; l0  Длина расчетной части образца;
Тз  Заданный ресурс; V  Скорость деформирования образца;
σ tдп,Тз  Условный предел длительной прочности (величина напряжений, вызывающая разрушение при температуре t и заданном ресурсе); è
 Скорость деформации образца;
σ-1  Предел выносливости при симметричном цикле (растяжение-сжатие); a  Толщина образца при испытании листов на изгиб;
τ-1
 Предел выносливости при симметричном цикле (кручение); d  Толщина оправки при испытании листов на изгиб;
σа  Наибольшее положительное значение переменной составляющей цикла напряжений; S  Толщина стенки;
Δε  Размах упруго-пластической деформации цикла при испытании на термическую усталость; Cl'  Хлор-ион;
N  Число циклов напряжений или деформаций, выдержанных нагруженным объектом до образования усталостной трещины определенной протяженности или до усталостного разрушения; F'  Фтор-ион;
σ0  Начальное нормальное напряжение при релаксации; Σ  Коэффициент износостойкости при абразивном износе;
στ
 Остаточное нормальное напряжение при релаксации; Σr  Коэффициент износостойкости при гидроабразивном износе;
K1c  Коэффициент интенсивности напряжений; v  Скорость резания;
Ac1  Температура начала α—>γ превращения при нагреве (нижняя критическая точка); Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости;
Ac3
 Температура конца α—>γ превращения при нагреве (верхняя критическая точка); T  Время;
Ar1
 Температура конца γ—>α превращения при охлаждении (нижняя критическая точка); t  Температура;
Ar3
 Температура начала γ—>α превращения при охлаждении (верхняя критическая точка); tотп  Температура отпуска;
 Температура начала мартенситного превращения; tисп  Температура испытания;
РД  Ручная дуговая сварка покрытыми электродами; РАД  Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
МП  Механизированная сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа; АФ  Автоматическая сварка под флюсом;
ЭШ  Электрошлаковая сварка; ЭЛ  Электронолучевая сварка;
КТ  Контактная сварка; Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости стали.
1) Для условий точения твердосплавными резцами Kv=v60/145, где v60 - скорость резания, соотвествующая 60-ти минутной стойкости резцов при точении данного материала, м/мин; 145 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости резцов при точении эталонной стали марки 45.
2) Для условий точения резцами из быстрорежущей стали Kv=v60/70, где 70 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости быстрорежущих резцов при точении эталонной стали марки 45.

Еще по теме: